1、暴雪是影響我國的重要的災(zāi)害性天氣系統(tǒng)之一。了解降雪的云微物理過程對(duì)于提高暴雪的數(shù)值預(yù)報(bào)水平和人工增雪能力，有著很重要的意義。本文利用包含了多個(gè)顯式可分辨尺度微物理參數(shù)化方案的非靜力中尺度數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式MM5的最新版本，來模擬2004年12月20日至23日發(fā)生在以石家莊為中心的華北地區(qū)的一次暴雪天氣的發(fā)生發(fā)展及其演變過程。在最細(xì)網(wǎng)格區(qū)域內(nèi)分別采用GSFC（Goddard）方案（試驗(yàn)G）和Reisner方案（試驗(yàn)R）兩個(gè)純顯式的冰相云微物

2、理參數(shù)化方案進(jìn)行試驗(yàn), 側(cè)重探討MM5中尺度模式中不同冰相微物理參數(shù)化方案對(duì)降雪模擬結(jié)果的影響，詳細(xì)分析其中的微物理過程收支，得到對(duì)降雪過程起主要作用的微物理過程。并針對(duì)MM5模式的Reisner2方案在采用不同的微物理參數(shù)時(shí)做了六個(gè)敏感性試驗(yàn)，分析不同的云冰初始核化形式、雪的傾斜截距、云冰下落末速等微物理參數(shù)對(duì)降雪區(qū)域分布、強(qiáng)度、水成物分布、微物理收支的影響。主要結(jié)果如下：（1）試驗(yàn)G和試驗(yàn)R可以較好的模擬暴雪過程中的環(huán)流形勢(shì)演變、降

3、雪分布和強(qiáng)度，并且兩個(gè)試驗(yàn)的結(jié)果差別不大，但是云中的微物理特征有很大的不同：試驗(yàn)G的云中水物質(zhì)有水汽、云水、云冰和雪，但是沒有雨水和霰；試驗(yàn)R的云中水物質(zhì)有水汽、云水、云冰、雪和霰，沒有雨水；試驗(yàn)G的云冰混合比比試驗(yàn)R的云冰混合比大。試驗(yàn)G的主要云微物理過程包括云水的凝結(jié)增長、云冰的凝華增長、云冰初始化、云冰被雪碰并、云水被雪碰并、雪的凝華增長、云冰的Bergeron過程等；而實(shí)驗(yàn)R的主要云微物理過程包括云冰的凝華增長、云冰轉(zhuǎn)化成雪、雪

4、的凝華增長和霰的凝華增長。兩個(gè)方案的降雪量差不多，但試驗(yàn)G不存在云冰經(jīng)Bergeron過程成雪過程和淞附過程，試驗(yàn)R不存在云冰向雪轉(zhuǎn)化的過程和雪升化成水汽過程；云冰形成方面，試驗(yàn)G多一個(gè)云冰初始核化過程。對(duì)于兩個(gè)試驗(yàn)都有的過程，試驗(yàn)G比試驗(yàn)R，數(shù)值上往往大很多，說明這些微物理過程轉(zhuǎn)化量在試驗(yàn)G較大。（2）Reisner2方案中當(dāng)采用不同的云冰初始核化、雪的傾斜截距、云冰下落末速等微物理參數(shù)對(duì)降雪區(qū)域分布、強(qiáng)度沒有什么影響，但是對(duì)水成物分

5、布、微物理收支有較小的影響：與控制試驗(yàn)CTL相比，采用固定較大的雪的傾斜截距 的試驗(yàn)2E7，會(huì)得到偏大的降雪率，偏小的霰凝華率,會(huì)引起云中過冷卻水的減少；采用固定的較小的雪的傾斜截距 的實(shí)驗(yàn)3E6，會(huì)導(dǎo)致偏小的降雪率和雪凝華增長率，偏大的霰的降落率、霰凝華增長率、云冰凝華增長率和云冰向雪轉(zhuǎn)化率，而且云中的過冷卻水和霰過多，雪的降落偏少；固定 與變化的 對(duì)于云冰和雪的含水量影響不大；采用Meyers的云冰初始核化形式，導(dǎo)致偏小的云冰混合比

6、、云冰初始核化率、云冰向雪轉(zhuǎn)化率、水汽凝華成云冰率和云冰升華成水汽率，這可能與Meyers的初始云冰數(shù)濃度表達(dá)形式有關(guān)；忽略云冰的下落末速即實(shí)驗(yàn)Nofallingice，云冰混合比較大，且在12km以上的高層也有大量的云冰存在，各個(gè)微物理轉(zhuǎn)化量大小介于其他五個(gè)試驗(yàn)之間,總的固態(tài)水成物降落量（雪降落和霰降落）比較小，約比其他試驗(yàn)少6％－10％；雪的傾斜截距越大（?。?，水汽凝華成雪越大（?。┥A成水汽大（?。A成霰越?。ù螅?，霰